14. Выражения для константы химического равновесия.

K_с=K₂/К₁=[ C_B^bC_D^d]/[C_G^gC_F^f ]

K_с – термодин. константа хим. рав-ия., при const V и T.

Конст. скорости прям. K₁ и обрат. K₂, при данной тем-ре яв-ся пост-ми велич-ми =>пост. яв-ся конст. равнов-ия K_c.

Парциальное давление:

K_р=[ Р_B^bР_D^d]/[Р_G^gР_F^f ]

При Т=const, Р=const:

K_с=[ Р_B^bР_D^d]/[Р_G^gР_F^f ]*[(RT)^g* *(RT)^f]/[(RT)^b(RT)^d]=[Р_B^bР_D^d]/[Р_G^gР_F^f]*

_{(g+f)- (b+d)}

*(RT)

ΔM=(g+f)-(b+d) – изменение числа молей в процессе р-ции.

K_с=K_р(RT)^ΔM => константа равновесия, Kc=Kp при пост. t и p только ΔM=0

По величине конст. равновесия м/о подсчитать изменение состава. K₂=К₂(Т)

K₁= K₁(T), K_c=K_cf₃(T)

15. Зависимость химических равновесий от температуры. Принцип Ле-Шателье.

При V=const:

[dln K_с]/dT=Q_v /RT² -изохора р-ции-(1)

[dln K_р]/dT=Q_р /RT² -изобара р-ции-(2)

1)из (1), (2) => если ΔQ(тепловой эффект р-ции) > 0(р-ция экзо-), то с ростом Т, K_с и К_р увелич-ся.

Если Т увелич-ся, то и увелич-ся K₂/К₁ и C_B увел., C_D увел., т.е. равновесие сдвигается в сторону исходных в-в.

=> для благоприят. Протекан. экзотерм. р-ций н/ны невысокие тем-ры и уменьш. тем-ры усиливает экзотермич. направлен. р-ции.

2)Если ΔQ<0 - р-ция эндотерм. С возраст. тем-ры конст. равновесия уменьш.

Принцип Ле Шателье.

Каждая обратимая р-кия протеает до опр. предела равновесн. сост-я, зависящего от t-ры,p-я и соотношения концентр. реагирующих в-в.

Но если на систему наход-ся в хим. равновесии воздейс-ть из вне,например изменив P, t или С, то система выйдет из сост. равновесия и в ней произойдут процессы до наступл. нового равновесия.

Предел равновесия реакции горения обычно сильно сдвинут в сторону прод. горен-я на столько сильно, что реакцию считают практически необратимой. Однако при некоторых физ. условиях равновесие р-ции горения наступает при значит. содержании исход. в-в( горючее, ок-ль). Поэтому в зависимости протекания процесса горения в р-ию. могут вступить большая или меньшая часть исходных в-в. Для полного использования хим. энергии топлива нужно чтобы не оставалось прод-ов горения.

16. Определение принципа Ле-Шателье.

Если на сист. нах-ся в хим. равновесии воздействоать извне, то в ней возникнут самопроизвольн. процессы, которые ослабляют это воздействие.

Из этого принципа =>:

Увел-ие концентр. какого-либо компонента сдвигает равновесие так, что происходит процесс при к-ом уменьш-ся концентр. этого в-ва. Если в сис-ме какой-либо продукт выводится, то равновесие сдвигается в сторону увел-ия его конц-ции. Применит-но к реакц-ям горения – это означает, что непрерывный отвод продуктов сгорания способствует более полному протеканию р-ции горения.

Если р-ция сопровож-ся увел. V, то повышен. Р вызовет обратную р-цию идущую с уменьш. V, т.е. сис-ма активно препятствует всякому воздействию. Для комплексного опр. положения рав-ия необ-мо поль-ся з-ом действ-х масс и t-ной зав-ти константы хим-кого равновесия..

17. Скорость химических реакций в зависимости от концентрации реагирующих веществ, температуры и давления.

A+B=M+N

cкорость хим. реакции- это кол-во в-ва реагир-го в единице обьема за ед-цу времени, т.е. изменение концентр. одного из компонентов.

dC_M/d=-dC_A/d - cк-ть хим. реакции.это относится к гомогенной реакции.

Ск-ть гегетер. реакции- кол-во в-ва, реагир-го на единице пов-ти за ед-цу времени.

Необратимы газовые реакции, классиф-ся след. образом:

1. мономолекулярная АВ

2. бимолек. A+BG+К

3. тримолек. A+B+M

В соответствии с законом действ. масс

W=-dC/d=K*C_Aⁿ¹*C_Bⁿ² Сумма показателей степни n1 n2 наз-ся порядкм реакции.

Зав-ть ск-ти реакции от T

Скорость гомогенной так и гетерогенной при Р-const зависит от тем-ры и концентр. реагирующ. в-в.

С ростом тем-ры – скорость хим.р-ции очень быстро возрастает.

Константа ск-ти реакции-K- характериз. собой ск-ть хим. реакции при данной T.

След-но чтобы определить ск-ть ракции горения от Т достаточно опред. К- эта зав-ть устан-ся законом Аррениуса lnk = lnk₀ – E/RT( см. 18)

Зависимость скорости р-ции от давления.

С_i = P_i /RT= r_i P^-r_i^-V /RT,

P_i = r_i P, где Р в сис-ме

dC/dτ = -kC_i = kr_iP/RT – выраж-ие для скорости.

1)nP; 2)dC_i /dτ=-kC_AC_B=-kr_ar_bP² /(RT)²;

3)dC_i /Ck~Pⁿ; 4)W=k₁ Pⁿexp(-E/RT);

1)Для мономол. р-ции скорость мономолек. р-ции ~ Р;

2)Для биомолек. Р-ции скорости хим.р-ции ~ квадрату давления;

3) в общем случае 4)

n - порядок р-ции;